贯流式水轮机内部压强变化对鱼体损伤分析研究

• 作者: 杨春霞 徐顶娥 祝双桔 赵雷 于安 何香凝
• 来源期刊: 水利学报
• 关键词: 贯流式水轮机 压强阈值 鱼体损伤概率 压强梯度 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 页码范围: 731-738
• 页数: 8页
• 分类号: TK733+.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13243/j.cnki.slxb.20200691

摘要

鱼类在通过贯流式水轮机流道时会遭遇撞击、压强变化等引发的损伤.本文基于试验和CFD分析方法探究了不同工况下贯流式水轮机全流道压强变化对鱼的损伤机理及阈值.通过试验实现鱼经过水轮机过程中压强变化情况的高精度仿真,研究鱼类在贯流式水轮机内部受压强及压强梯度的影响.试验结果表明:正压状态下加压至最大压强0.68MPa时,对鱼损伤不明显;随着压强阈值的降低,受损伤和死亡的试验鱼越多,负压状态下降压至压强-0.015 MPa时,鱼类受到损伤,下降至-0.075 MPa时,鱼类全部死亡.通过数值计算分析得出:相对压强小于-15 kPa的区域主要位于叶片背面靠近进口边的位置,且当贯流式水轮机在不同导叶开度下运行时,相对压强小于-15 kPa的区域随着流量的增加呈增多趋势,鱼类遭受压强损伤概率随着流量的升高呈增大趋势.当水轮机在最小水头的大流量工况时,鱼类遭受压强损伤概率达到了最大值6.45％.鱼类遭受压强梯度损伤概率随着流量的升高呈先增大后减小趋势.当水轮机在最大水头的导叶开度为60mm时,鱼类遭受压强梯度损伤概率达到了最大值4.61％.